ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА И ЭМИССИОННЫЕ СВОЙСТВА ТРЁХКОМПОНЕНТНЫХ НАНОПЛЁНОК, СФОРМИРОВАННЫХ НА ПОВЕРХНОСТИ GaP МЕТОДОМ НИЗКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ИОННОЙ ИМПЛАНТАЦИИ С ПОСЛЕДУЮЩИМ ОТЖИГОМ
В данной работе путем имплантации ионов Al+ и In+ в поверхность GaP с последующим процессом отжига были
сформированы тонкие монокристаллические нанопленки типа GaAlP и GaInP. Полученные структуры были исследованы
комплексными методами, включая оже-электронную спектроскопию, ультрафиолетовую фотоэлектронную
спектроскопию, а также изучение энергетической и угловой зависимости поглощения света и вторичной электронной
эмиссии. В результате были определены основные зонно-энергетические и эмиссионные параметры нанопленок
Ga0,6Al0,4P/GaP(111) и Ga0,6In0,4P/GaP(111) с толщиной до 50 Å. Проведенные исследования показали эпитаксиальный
характер роста пленок и соответствие их кристаллографической ориентации подложке. В частности, в пленке Ga0,6In0,4P
ширина запрещенной зоны оказалась меньше по сравнению с подложкой, что оказывает влияние на эмиссионные свойства
системы, приводя к определенному снижению значений σₘ и K. Полученные результаты имеют важное значение для
разработки современных оптоэлектронных устройств на основе полупроводниковых гетероструктур.
1. Vurgaftman I., Kane M.H., Meyer J.R. Band parameters for III-V compound semiconductors and their alloys: GaInP, GaAs
and related materials. // Journal of Applied Physics 117, 2015, pp. 1-25.
2. Jain S.C., Willander M., Narayan J. III-nitrides and III-V semiconductor alloys: properties and device applications of GaInP
and AlGaP systems. // Journal of Applied Physics 118, 2016, pp. 1-18.
3. Zhang X., Mi Z. Semiconductor III-V alloys for optoelectronic applications: bandgap engineering in GaInP and AlGaP
materials. // Progress in Quantum Electronics 55, 2017, pp. 1-30.
4. Li Y., Chen K., Wang Z. Ion implantation and annealing effects in GaP-based III–V heterostructures. // Materials Science in
Semiconductor Processing 104, 2020, pp. 104-112.
5. Xu J.F., Liu S.W., Xiao M., Thibado P.M. Electrical and optical studies of GaMnAs/GaAs (001) thin films grown by
molecular beam epitaxy. //, 2015, pp. 1-10.
6. Gardner G.C., Fallahi S., Watson J.D., Manfra M.J. Modified MBE techniques for ultra-high mobility AlGaAs/GaAs
quantum wells. // 2016, pp. 1-12.
7. Benyahia D., Kubiszyn L., Michalczewski K. et al. Molecular beam epitaxial growth and characterization of III-V
semiconductor heterostructures on GaAs substrates. // Optical and Quantum Electronics 48, 2016, pp. 1-15.
8. Khvostikova O., Vlasov A., Khvostikov V. Properties of AlxGa1−xAs grown from mixed melts for optoelectronic
applications. // Scientific Reports 14, 2024, pp. 1-12.
9. Wang T., Song H., He K. Structural design and MBE growth of GaAs-based heterostructures for high mobility 2DEG
systems. // Quantum Frontiers 3, 2024, pp. 1-18.
10. Minehisa K., Murakami R., Tsutsumi R. et al. Wafer-scale integration of GaAs/AlGaAs core–shell nanowires by molecular
beam epitaxy. // Nanoscale Advances 5, 2023, pp. 1651-1663.
11. Kim J., Zhou W., Lee S. Carrier confinement and transport limitations in GaxIn1-xP wide bandgap semiconductor alloys. //
Journal of Applied Physics 121, 2017, pp. 1-12.
12. Wang Y., Liu H., Sun Y. Optical and electronic properties of GaInP-based heterostructures: carrier confinement effects. //
Semiconductor Science and Technology 33, 2018, pp. 1-10.
13. Park J., Choi H., Kim D. Simplified modeling of luminescence efficiency in direct and indirect band transition III-V
semiconductor alloys. // Optical Materials Express 9, 2019, pp. 1-14.
14. Sato K., Takahashi M., Yamamoto T. Tellurium ion doping in GaxIn1−xP thin films: concentration-dependent electrical
properties. // Materials Science in Semiconductor Processing 142, 2022, pp. 106-114.
15. Skorupa W., Schmidt B., Helm M. Ion beam synthesis and modification of semiconductor nanostructures by low-energy ion
implantation. // Applied Physics Reviews 2, 2015, pp. 1-25.
16. Andersson J.Y., Holst G.V. Low-energy ion implantation and annealing effects in III-V semiconductor thin films. // Materials
Science in Semiconductor Processing 63, 2017, pp. 1-10.
17. Zhang Y., Zhao L., Wang X. Formation of nanoscale surface layers in semiconductors by ion implantation and thermal
annealing. // Journal of Applied Physics 123, 2018, pp. 1-12.
18. Kumar A., Singh R., Patel K. Photoluminescence behavior of ion-implanted GaP and related III-V nanostructures. // Journal
of Luminescence 210, 2019, pp. 189-198.
19. Li X., Chen J., Huang Y. Low-energy ion implantation induced structural modification and optical properties in
semiconductor thin films. // Surface and Coatings Technology 409, 2021, pp. 1-11
Copyright (c) 2026 «ВЕСТНИК НУУз»
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
.jpg)
2.png)
